[发明专利]一种基于C臂CT和半导体激光的穿刺系统和方法

权利要求书

1.一种基于C臂CT和半导体激光的穿刺系统，其特征在于，包括C臂CT，半导体激光器，手术导航服务器；

所述的C臂CT，具有高分辨力的二维面阵探测器，能够将发出的X线投影的二维数据经重建后可直接得到各向同性的三维数据；能够将获得的大量二维图像信息，将这些信息传送至手术导航服务器，并进行三维影像重建和后处理；能够根据术前穿刺路径规划，自行运行到特定角度：即平板发射器发出的X线同时穿过头皮穿刺点及穿刺靶点。

所述的半导体激光器能够通过激励方式，利用半导体物质(即利用电子)在能带间跃迁发光，用半导体晶体的解理面形成两个平行反射镜面作为反射镜，组成谐振腔，使光振荡、反馈，产生光的辐射放大，输出激光。

所述手术导航服务器，能够采用滤波反投影重建算法，根据二维投影图像计算出目标物的三维数据，即能够对术前诊断影像进行三维模型重构，得到术前诊断影像三维模型；能够构建术前规划的实施环境；能够对所述术前诊断影像三维模型进行术前规划并获得带有术前规划信息的术前诊断影像三维模型，所述术前规划信息包括脑出血的关键部位的标记信息、穿刺针对头皮穿刺点的规划信息和穿刺针在脑组织内部行径路线的规划信息；能够对所述二维CT图像信号进行实时三维模型重构，得到术中三维立体模型；能够对带有术前规划信息的术前诊断影像三维模型进行旋转、对比度调节及随意切割，形成动态术前三维模型。

2.一种基于C臂CT和半导体激光的穿刺方法，其特征是，包括如下步骤：

(1)选择在皮肤距离穿刺靶点最近的部位标记金属标记物，设为穿刺点。利用C臂CT对患者穿刺部位进行扫描，获取二维CT图像信号，应用手术导航服务器进行三维模型重构，获得术前诊断影像三维模型；基于术前诊断影像三维模型，构建术前规划的实施环境。

(2)对术前诊断影像三维模型进行术前规划：标记穿刺靶点，利用穿刺点和穿刺靶点确定穿刺路径及穿刺深度，再次将穿刺点与穿刺靶点进行重叠，利用“两点一线”的原理确定了激光的发射方向并记录即时的3D参考影像工作角度。获得了带有术前规划信息的术前诊断影像三维模型；

(3)利用C臂CT自动位置控制模块功能，将使机架移动自动定位到3D参考影像所显示的角度。

(4)将半导体激光发射器底端贴于C臂CT的平板上，使发出的激光垂直于平板，移动激光发射器，将十字激光焦点对准穿刺点，此时激光发射的方向即同时经过穿刺点和穿刺靶点，此时激光发射的方向为穿刺方向，根据术前测量的穿刺点及穿刺靶点的距离决定穿刺深度。术中穿刺过程中令激光焦点持续置于穿刺针尾中心，此时穿刺针的穿刺方向即保持持续朝向靶点中心。

(5)通过C臂CT再次扫描，再次验证穿刺针的位置。